По оценкам специалистов, около 13 000 городов, в которых проживает более 1,7 миллиарда человек, сталкиваются с крайне сложными климатическими условиями из-за повышения температуры. Эр-Рияд, столица Саудовской Аравии, известен как один из самых жарких городов мира, где летом температура превышает 50 градусов Цельсия.

Растущая проблема жары в Эр-Рияде

1. Влияние городской жары

Экстремальная городская жара затронула более 450 городов по всему миру, что привело к увеличению потребления энергии и негативно сказалось на здоровье людей, вызвав заболевания, связанные с жарой, и смертельные случаи.

Однако недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Cities, показывает, что можно значительно снизить температуру в городах с жарким пустынным климатом, таких как Эр-Рияд, и при этом сократить расходы на электроэнергию. Этот проект демонстрирует, какое огромное влияние могут оказать передовые технологии и методы смягчения жары, чтобы уменьшить перегрев городов, снизить потребности в охлаждении и улучшить жизнь людей.

Исследователи провели масштабное моделирование для снижения температуры и энергопотребления в процессе охлаждения в районе Аль-Масиф в Эр-Рияде. Они разработали восемь сценариев для снижения температуры и определения оптимальных стратегий для достижения этой цели.

2. Передовые технологии смягчения жары

Ученые разработали метод, позволяющий охладить город летом примерно на 4,5 градуса Цельсия и при этом сэкономить 16% энергии на охлаждение. Частью предложенной стратегии является использование ультрахолодоотражающих материалов на крышах зданий, которые представляют собой передовые строительные материалы, предназначенные для отражения большого количества солнечного света и минимизации поглощения тепла.

Стратегия также включает в себя использование дорожной растительности для улучшения транспирационного охлаждения, сосредоточение внимания на увеличении способности наружных поверхностей отражать солнечный свет, обеспечение эффективных внешних затеняющих устройств и проектирование окон. Исследователи также подчеркнули важность традиционных строительных материалов, таких как глина и дерево, которые не поглощают тепло так сильно, как современные материалы, такие как бетон.

Лотфи Азаз, профессор урбанистики и геоинформационных систем Университета Менуфии, рассказал, что после открытия нефти в Персидском заливе западные архитекторы и инженеры были приглашены перепроектировать и спланировать некоторые города Персидского залива заново. Однако они принесли с собой западные модели жилья и не приняли во внимание географическую природу места, его частную жизнь и городское наследие.

3. Пассивные системы охлаждения в сравнении с высокотехнологичными устройствами

Сахин Акин, исследователь программы «Промышленная среда» Норвежского университета науки и технологии, добавил, что традиционные дома были более гибкими и экологичными, поскольку при их строительстве использовались местные материалы, такие как глина и дерево. Использование пассивных систем охлаждения было заменено высокотехнологичными устройствами, что привело к большим затратам энергии на охлаждение.

Профессор Маттеос Сантамурис считает, что технологии, использованные в данном исследовании, могут быть внедрены во всех городах Северной Африки и Ближнего Востока благодаря их быстрой эффективности и низкой стоимости. Исследователи смоделировали энергетическое воздействие процедур модернизации всех 3 323 зданий в этом районе, а также внедрение городских систем смягчения теплового воздействия.

Сочетание лучших технологий охлаждения с такими вариантами модернизации, как улучшение окон, изоляция, использование солнечной энергии и холодных крыш, позволяет снизить потребность в охлаждении на 35 %. Укрепление оболочки здания с помощью этих опций также может помочь снизить потребность в охлаждении. Это означает значительное сокращение энергетических потребностей Эр-Рияда, что поможет снизить расходы на охлаждение города и одновременно улучшить качество жизни местного населения.